噴霧干燥出粉形式及粉塵的輸送

劉殿宇　華禹乳品機(jī)械制造有限公司　安達(dá)　151400

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噴霧干燥出粉形式及粉塵的輸送

劉殿宇華禹乳品機(jī)械制造有限公司安達(dá)151400

摘要針對(duì)噴霧干燥系統(tǒng)出粉、粉塵的輸送及其布局，探討諸如出粉口較多、接粉較麻煩、輸送不暢、輸送距離過(guò)遠(yuǎn)、故障較多等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞噴霧干燥出粉粉塵輸送布局注意事項(xiàng)

*劉殿宇：高級(jí)工程師。1982年畢業(yè)于東北學(xué)院農(nóng)機(jī)專業(yè)。主要研究設(shè)計(jì)方向：乳品機(jī)械，輕化工機(jī)械。聯(lián)系電話：13816382196，

E-mail：ldy620519@163.com。

噴霧干燥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同出粉方式也有差異，通過(guò)對(duì)幾種不同的出粉形式及粉塵的輸送實(shí)例的分析，并列出了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。為企業(yè)選擇噴霧干燥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)提供參考。

1干燥塔捕粉的型式

噴霧干燥分為壓力與離心噴霧干燥兩種。壓力噴霧干燥在我國(guó)應(yīng)用較多。就壓力噴霧干燥的出粉形式進(jìn)行闡述。

噴霧干燥出粉口的多少主要取決于生產(chǎn)工藝的要求。壓力噴霧干燥根據(jù)粉塵的特點(diǎn)其捕粉的方法分為單級(jí)及雙級(jí)捕粉兩種，見(jiàn)圖1和圖2。單級(jí)捕粉又分為旋風(fēng)、布袋。雙級(jí)捕粉分為旋風(fēng)串聯(lián)、旋風(fēng)加布袋[6]。

圖1　單級(jí)捕粉

圖2　雙級(jí)捕粉

單級(jí)旋風(fēng)串聯(lián)捕粉一般不用，這種捕粉粉塵得率低。

2出粉口的設(shè)置

出粉口的多少應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定，在生產(chǎn)工藝無(wú)特別要求的情況下，盡量減少不必要的出粉口，以最少為原則[6]。出粉口多接粉既麻煩又費(fèi)工費(fèi)時(shí)，還可能造成粉塵的二次污染。圖2中雙級(jí)捕粉中，干燥塔、每個(gè)捕集器下如果都出粉、接粉就是問(wèn)題，除非工藝上有特殊要求，否則是不合理的。以下是幾種常見(jiàn)的出粉方法。

圖3、圖4這兩種干燥塔的出粉方式最為普遍，僅是在干燥塔下出粉，袋濾器(或旋風(fēng)分離器)捕捉下來(lái)的細(xì)粉通過(guò)羅茨風(fēng)機(jī)將細(xì)粉送回干燥塔的霧化區(qū)進(jìn)行附聚造粒與干燥塔中粉一并從干燥塔低端出粉。如奶粉、速溶茶粉、膠原蛋白粉等都可以采用這種出粉的方法。

圖3　單級(jí)布袋捕粉，干燥塔下出粉

圖3為獨(dú)立的袋濾器捕粉。袋濾器捕集下來(lái)的細(xì)粉送回干燥塔內(nèi)進(jìn)行造粒，顆粒均勻?qū)δ谭蹃?lái)說(shuō)顆粒直徑在30～60μm之間，速溶茶粉顆粒與奶粉相近也在30～40μm左右，膠原蛋白粉塵相對(duì)較細(xì)，直徑在10～20μm之間。這種捕粉的優(yōu)點(diǎn)是粉塵得率接近100%。缺點(diǎn)是對(duì)于大型噴霧干燥來(lái)說(shuō)更換袋子費(fèi)工費(fèi)時(shí)，不過(guò)也可以采用原位清洗的方法進(jìn)行定期清洗，引進(jìn)國(guó)外的干燥塔就是采用這種方法清洗濾袋的，省工省時(shí)，效果也比較好。

圖4　雙級(jí)捕粉，干燥塔下出粉

圖4采用雙級(jí)旋風(fēng)分離器捕粉。這種捕粉回收排風(fēng)攜帶的粉塵采用雙級(jí)串聯(lián)旋風(fēng)分離器進(jìn)行回收，旋風(fēng)分離器捕集粉塵最高不超過(guò)98%。回收效果與粉塵的顆粒、容重的大小及旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都有關(guān)系。如在速溶茶粉生產(chǎn)上排風(fēng)粉塵得率只有95%。采用這種捕粉存在跑粉的情況。對(duì)有些物料如飼料、一些化工、建筑材料等的噴霧干燥生產(chǎn)回收這部分粉塵已經(jīng)意義不大可采用此種捕粉。這種捕粉的干燥塔塔內(nèi)負(fù)壓不會(huì)出現(xiàn)較大波動(dòng)，但是排風(fēng)機(jī)在旋風(fēng)分離器中的風(fēng)壓損失卻較大。

圖5為采用兩級(jí)旋風(fēng)分離器并聯(lián)再與袋濾器串聯(lián)的兩級(jí)捕粉形式。

圖5　雙級(jí)捕粉　流化床出粉，袋濾器出粉

這種捕粉的特點(diǎn)是排風(fēng)先經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器分離沉降一部分粉塵，然后再經(jīng)過(guò)袋濾器進(jìn)行徹底捕捉，這樣做的目的是減輕袋濾器的負(fù)擔(dān)，連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。這種捕粉粉的得率接近100%，不過(guò)對(duì)于有些物料如奶粉生產(chǎn)，一般經(jīng)袋濾器捕捉下的細(xì)粉不再進(jìn)干燥塔，而是另作他用，因?yàn)檫@部分粉塵太細(xì)且顏色已變成灰白色。排風(fēng)機(jī)風(fēng)壓損失較大。也可以采用單個(gè)旋風(fēng)分離器與袋濾器串聯(lián)。

采用兩個(gè)出粉口，袋濾器中的粉塵對(duì)于奶粉來(lái)說(shuō)細(xì)且呈灰白色，不再與干燥塔中粉混合，而是另作他用。

圖6粉塵從旋風(fēng)分離器及袋濾器中排出，并由風(fēng)機(jī)直接送至下道工序，干燥塔下不接粉。

圖6　雙級(jí)捕粉 旋風(fēng)分離器出粉，袋濾器出粉

該捕粉為兩級(jí)，第一級(jí)捕粉為單個(gè)旋風(fēng)分離器捕粉，第二級(jí)捕粉為袋濾器捕粉。這種捕粉及出粉在壓力與離心噴霧干燥都有應(yīng)用。主要用于粉塵特別細(xì)，容重特別小的物料的噴霧干燥上，如大豆分離蛋白粉的噴霧干燥等。

3粉塵的輸送

從噴霧干燥出來(lái)的粉塵進(jìn)入下一道工序是粉塵的輸送。輸送的距離有近有遠(yuǎn)。設(shè)備的布置盡量做到緊湊，盡量縮短輸送的距離。輸送距離越長(zhǎng)清理清洗管道就越費(fèi)工費(fèi)時(shí)，故障率也會(huì)增高。對(duì)粉塵的二次污染的可能性也就越大。

粉塵的輸送多為封閉式輸送，而最為常見(jiàn)的的輸送方法是采用風(fēng)力輸送。風(fēng)力輸送要注意的問(wèn)題：① 進(jìn)入風(fēng)送管道的風(fēng)必須進(jìn)行除濕處理，一般的相對(duì)濕度要降至35%以下[4]。除濕后的空氣進(jìn)到送粉管道，管道不容易堵塞，反之則容易堵塞管道；② 輸送風(fēng)量、管道管徑是否選擇正確直接關(guān)系到輸送的效果；③ 粉塵卸料的形式關(guān)系到粉塵回收的得率問(wèn)題。粉塵卸料常用的有旋風(fēng)式卸料、袋濾器卸料。卸粉閥有旋轉(zhuǎn)式出料閥，氣動(dòng)翻板閥。旋轉(zhuǎn)卸料閥的特點(diǎn)是容易包軸；翻板閥的特點(diǎn)是容易搭橋，甚至關(guān)閉不嚴(yán)。在使用過(guò)程中應(yīng)根據(jù)閥的特點(diǎn)注意操作、維護(hù)及保養(yǎng)。

4結(jié)語(yǔ)

噴霧干燥采用多少出粉口及采用怎樣的出粉方式應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行確定。在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下盡量做到以出粉口最少為原則，

因?yàn)槌龇劭谏倏墒」なr(shí)，防止產(chǎn)品二次污染，降低故障率的發(fā)生，產(chǎn)品質(zhì)量好。

在滿足工藝要求的前提下設(shè)備布置盡量做到以緊湊為原則，輸送距離能近則不能遠(yuǎn)，這樣操作、清理及清洗都方便，故障率也會(huì)相對(duì)減少。

參考文獻(xiàn)

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2劉殿宇.噴霧干燥系統(tǒng)捕粉結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展及其應(yīng)用效果[J].乳業(yè)導(dǎo)刊，2005(2)：23-24.

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5劉殿宇.噴霧干燥系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法[J].化工裝備技術(shù)，2005,26(7)：7-8.

6劉殿宇.噴霧干燥連續(xù)生產(chǎn)的條件[J].發(fā)酵科技通訊，2015,44(3)：37-39.

(收稿日期2015-08-30)